低温热水锅炉的氧腐蚀及防止措施

刘伟

低温热水锅炉的氧腐蚀及防止措施

刘伟

本文对低温热水锅炉发生氧化腐蚀的原因进行了较为详细的分析，对于相关的影响因素进行了较为全面的论述，结合实际的工程情况制定了相关的预防措施，以供参考。

根据相关的调查结果表明，低温热水锅炉受压部件问题主要表现为锅炉受压部件发生腐蚀，锅壳底部发生裂纹以及高温之后管板发生穿透性的裂纹等。其中因为腐蚀问题而导致的锅炉设备大范围修补的情况占据非常大的比例，其中修补最多的就是低温水锅炉的烟管。鉴于锅炉设备的维修成本巨大，故而相关工作人员就必须要对其腐蚀问题引起高度的重视，并制定相关的预防措施进行科学合理的解决，以有效的降低不必要的资金消耗。

氧腐蚀的主要形成原因

氧腐蚀属于一种电化学腐蚀，因为锅水是一种具备一定极性的电解质，这也就使得锅炉受到水合作用，会将铁表面的铁离子吸出使之停留在金属表面的电解质层内，这样一来具有等量离子电荷数的负电荷就仍停留在金属内部，也就形成了负电荷层。这种负电荷曾一直是处于静电状态，也就将金属的水合离子一直保持在金属以及液体之间的分界处。若是发生了一定的电位差，电子就会向电极电位相对比较高的位置进行转移，这也就将与之电荷量相对应的铁离子直接转移到了锅水内，使得钢材发生较为严重的腐蚀，锅水内部也会加剧铁极中能够的电子释出，使得夹具被腐蚀。氧腐蚀最为主要的特征就是出现溃疡腐蚀，若是钢材在水中发生氧腐蚀，在其表面通常会形成大大小小的鼓包，这些都是腐蚀所造成的，若是将腐蚀物进行清除，则在其表面留下凹坑。

影响氧腐蚀的因素

锅水溶解浓度。通常情况下，金属的氧腐蚀速率会随着锅水内溶解氧的浓度升高而逐渐加快，也就是说若是锅水内的含氧量越大，金属的氧腐蚀速率也就越高。一般而言，锅水内的溶解氧含量若是超过相关的标准要求时，就具备了一定程度的氧腐蚀条件。锅水内中的溶解氧通常主要源自注入锅炉内的原水，所以在标准大气压下，水中的溶解度会随着温度的逐渐升高而降低，同样也会随着压力的增大而进一步提高。所以若是没有经过除氧处理的水进入到锅炉内部时，会有一部分养因为溶解度的降低析出，这些析出的部分会被相关的机器装置排出，但是剩下的部分仍旧远超过相关的规定标准，这也会进一步加剧氧腐蚀的作用。

锅水的酸碱度。锅水自身的酸碱度会对金属腐蚀造成非常大的影响，一般而言，酸性越强的锅水对于锅炉的腐蚀效果也就越大，换句话说就是PH值越低，与锅水直接接触的钢铁也就越容易发生严重的腐蚀作用。

金属温度对于腐蚀速率的影响。金属自身的温度对于钢材发生腐蚀的速率影响是非常大的，一般而言，与金属表面接触的锅水温度如果升高，钢材表面的温度也会升高，这样一来各种物质在水中的扩散速率也就变得越高，同时电解质的水溶液自身的电阻也就会随着温度的升高而降低，这也就使得腐蚀的速率变得越来越高。钢材表面的温度若是达到了一个定值，与之相接触的锅水也就会因为发生非常剧烈的加热使得金属表面形成一定的蒸汽泡，这样也就导致钢材附近的锅水溶解氧被这些上升的气泡带走，这也就隔绝了氧与金属之间的接触。总的来说，在锅炉的运行状态，锅炉的上升管以及锅壳底部因为受热相对比较剧烈，所以并不会发生氧腐蚀，反而在停炉的阶段容易发生氧腐蚀。停炉状态下锅炉受热不稳，受热不稳加之锅水具有一定的温度就会很大程度的加快腐蚀的速率，这也就是卧式外然锅壳式低温热水保护烟管以及上部锅壳腐蚀速度相对比较快的主要原因。

水流速度对氧腐蚀速率的影响。锅水自身若是在没有活性离子存在时，则随着水流速度的增加，发生氧腐蚀的速率也会随之加快，若是流速达到了一个定值，会形成一个保护罩，这样一来腐蚀速度反而会降低。水流速度若是进一步增长，导致所形成的保护膜被破坏，发生氧腐蚀的速率也会随之加快。所以对于锅壳式热水锅炉而言，因为锅壳水溶剂相对比较大，所以锅内的流速反而会相对降低，这样一来也就会导致锅内水流速相对比较快的区域，发生氧腐蚀的速度也就会相对较快。

防止氧腐蚀的措施

去除溶解氧。因为水中的溶解氧属于发生电化学腐蚀的极化剂，同时也会引起锅炉自身以及给水管道的严重腐蚀，所以对于溶解氧必须要尽可能地去除。一般而言，对于一些小型的低温水锅炉来说，通常会采用一些相对比较简便的办法，也就是用亚硫酸钠进行去氧。

控制酸碱度。对于锅水内部的酸碱度必须要进行严格的控制，这样才能有效防止锅炉内部发生腐蚀。对于酸碱度的控制也是有严格要求的，若是PH值小于7的时候，氧化膜就会变得疏密稳定，这样一来就可以有效地防止氧化扩撒，起到非常好的防腐作用。若是PH值在9.5～10的范围内时，防腐蚀的效果是最好的，对于对于锅水的PH值必须要进行严格的控制，这样才能起到有效的防腐作用。

清除锅炉表面附着物。对于新装修的锅炉或者是维修处理过后的锅炉而言，必须要严格地按照相关的煮炉工艺进行煮炉处理，这样才能及时地清除金属表面自身的铁锈以及油污，对于一些即将停用的锅炉而言，必须要对其进行煮洗，这样才能及时地清除锅炉表面存在的各种附着物，同时也能够在金属表面形成一道抗腐蚀的保护膜，起到非常好的保护作用。

控制水流失以及溶解氧。必须要尽可能地控制系统内的水流失，有效减少锅炉系统系统的补水量，这样一来对于溶解氧方面就可以进行有效的控制，并同时能够避免较为严重的腐蚀问题出现。对于系统的每一个主要工作点都必须要保持在正压的状态，有效避免因为系统中的负压导致锅炉内吸入大量的空气。至于循环系统则应该设置相对有效合理的排气装置，以将水中的氧及时地进行排出。此外，还要充分做好锅炉停用期间的防腐工作，因为锅炉的停用时间相对比较长，所以必修要尽可能地选用干保养的方式进行相关的保养工作，这样能有有效防止锅炉出现较为严重的腐蚀情况。

合理设置锅炉。因为卧式外然锅壳式低温热水锅炉的烟管自身的氧化腐蚀速度相对比较快，并且烟管管壁也是相对比较薄的，所以若是发生腐蚀，这就很容易出现穿孔的情况。在进行锅炉设置的过程中，应该向水管锅炉方向进行倾斜，这样一来可以有效避免锅炉在运行时间出现压火的现象，进而达到有效防止锅炉出现腐蚀的状况。

白山市特种设备检验中心）